InSAS干涉圖濾波的PDE方法研究.pdf

1、干涉合成孔徑聲納(InSAS)提供了一種獲得海底目標(biāo)的高分辨率三維圖像的方法。它是在合成孔徑聲納(SAS)基礎(chǔ)上增加一個(gè)或多個(gè)接收陣，通過兩個(gè)分開的接收陣列接收到的聲納圖像之間的相位差獲得場(chǎng)景的三維信息。InSAS做為一種新的水下高分辨成像技術(shù)，在軍事和民用領(lǐng)域都有巨大的潛力和應(yīng)用前景，例如水雷的探測(cè)和海底地形地貌測(cè)繪等。
　　由于InSAS本身所固有的相干成像方式的原因，直接從InSAS圖像中獲得的干涉相位圖往往存在大量的噪聲，

2、這將影響后續(xù)的相位展開的結(jié)果和數(shù)字高程圖的精確度。因此去噪一直是InSAS圖像處理研究的一個(gè)重要課題。近年來，偏微分方程(PDE)在圖像處理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，比如圖像平滑、圖像分割、邊緣檢測(cè)等。本文結(jié)合國(guó)家863項(xiàng)目，研究了InSAS干涉圖濾波的PDE方法。濾波的主要目的是在去除噪聲的同時(shí)有效地保持圖像的邊緣和紋理等細(xì)節(jié)信息。
　　本文首先闡述了InSAS成像原理、干涉圖特征和噪聲的來源及分類，簡(jiǎn)述了幾種常用的濾波算法的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

3、，提出一種新的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)--邊緣相關(guān)系數(shù)。然后介紹了幾種常規(guī)的濾波方法，并分析了其優(yōu)缺點(diǎn)。重點(diǎn)研究了PDE方法，主要有P-M模型、各向異性擴(kuò)散模型和耦合PDE模型。分析了P-M模型的邊緣性質(zhì)及其缺點(diǎn)，并給出改進(jìn)的正則化P-M模型。對(duì)于這三種模型，都給出了具體的數(shù)值實(shí)現(xiàn)方法和算法步驟。仿真和真實(shí)的湖試數(shù)據(jù)處理結(jié)果表明：與常用的均值濾波方法和中值濾波方法相比，PDE方法不僅可以有效地去除噪聲，而且能更好的保持圖像的邊緣和紋理等細(xì)節(jié)信息。本文最